Исходное сырье для производства цемента

Сырье для получения цемента и особенности его производства

Цемент — один из часто используемых строительных материалов, используемый для связки каменных материалов. Цемент — это результат мелкого измельчения продуктов спекания одного из видов глины — мергеля или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.

Основными материалами, и сырьем для производства цемента, являются:
• известняковые породы, глина, гипс в своих пропорциях;
• гранулированные шлаки и колчеданные огарки, бокситы в качестве добавок;
• каменный уголь;
• горюче-смазочные материалы — бензин, дизельное топливо, машинные масла и не только;
• огнеупорный кирпич для футеровки печей;
+ применение электроэнергии, использование услуг железнодорожного транспорта;

При измельчении к продуктам спекания применяют добавки песка, гипса, шлака, и других материалов, что дает возможность получать цемент с различными свойствами для разных целей. В зависимости от исходного сырья и добавок цементы часто разделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди портландцементов выделяют быстротвердеющие и с минеральными добавками. Конструкции из бетона, в которых используется та или иная марка цемента могут приобретать уникальные свойства. Прежде всего это особо прочные бетоны, например, для взлетных полос аэродромов и площадок для старта ракет, морозо-, огне- и солеустойчивые марки. Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Цемент М400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Наиболее распространенными являются марки от М 350 до 500. Изготавливаются же марки цемента до 600-й и даже 700-й марки. Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения — схватывания — лежит в пределах 40-50 мин, а окончание затвердевания в районе 8..13 часов в зависимости от марки цемента.

Цемент приготавливается из особенного известняка, называемого зеленкой, заслужившего прозвище за цвет, в основном. Его слой до 0.7 м и встречается под землей несколько раз на глубине до 10 м. Этот материал мягок и потому легче других выламывается. Чаще для устройства цементного завода гору известняка разрабатывали сносом, т.е. часть горы вместе с верхними глинистыми отложениями сносят вниз, убирая камень и сортируя его. Затем «зеленка» разбивается на куски и складывается в низкие штабеля для подсушки. Часть берега разравнивается для укладки рельсов, установки обжигательных печей и вывоза материалов из-под горы.

В цементной промышленности используют три основных способа производства цемента, в основе которых лежат различные технологические приемы подготовки сырьевого материала: мокрый, сухой и комбинированный.

Мокрый способ производства используют при производстве цемента из мела, глины и добавок с железом (конверторный шлам, железистый продукт, пиритные огарки). Влажность глины при этом не должна превышать 20%, а влажность мела — 29%. Мокрым этот способ назван потому, что измельчение сухой смеси производится в водной среде, на выходе получается шихта в виде водной суспензии — шлама влажностью 30 — 50%. Далее шлам поступает в печь для обжига, диаметр которой достигает 7 м, а длина — 200 м и более. Из сырья при обжиге выделяются углекислоты. После этого процесса шарики — клинкеры, которые образуются на выходе из печи, растирают в тонкий порошок, который и является цементом.

Сухой способ производства заключается в том, что сырьевые материалы перед помолом или в его процессе высушиваются. И сырьевая шихта выходит в виде тонкоизмельченного сухого порошка. При сухом способе, которому, вероятно, принадлежит будущее цементного производства, навстречу газам температуры горения подают не шлак, а размолотое в порошок сырьё: известняк, глину, шлаки. При этом экономится топливо, которое при мокром способе расходуется на испарение воды.

Комбинированный способ, как уже следует из названия, предполагает использование сухого, мокрого способа. Комбинированный способ имеет две разновидности. Первая предполагает, что смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, потом её обезвоживают на фильтрах до влажности 16 — 18% и отправляют в печи для обжига в виде полусухой массы. Второй вариант является противоположным первому: сначала используют сухой способ для изготовления сырьевой смеси, а затем, добавляя 10 -14% воды, гранулируют, размер гранул 10..15 мм и подают на обжиг.

Наша компания ООО «Строительный Век» является продавцом цемента марок М500, М400 Д0, Д20 и других строительных материалов. Мы продаем цемент (в том числе Портландцемент) только самых надежных производителей, таких как компания «Евроцемент». Мы предлагаем не только цемент, но и другие строительные материалы, такие как: кирпич, арматура, сухие смеси, плиты дорожные, плиты перекрытий, ЖБИ, профнастил, сайдинг и не только — по самым выгодным низким ценам с учетом доставки по Москве и Подмосковью.

Комментарии

К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.

Источник

Сырье для производства цемента

Для производства цемента могут применяться как природные вещества, так и промышленные продукты. Исходными материалами служат минералы, содержащие главные составные части цемента: оксид кальция, кремнезем, глинозем и оксид железа.

Эти компоненты редко содержатся в нужном соотношении в каком-либо одном виде сырья. Поэтому часто приходится подбирать сырьевую смесь по расчету из составляющей, богатой известью (карбонатный компонент), и составляющей, бедной известью, но содержащей кремнезем, глинозем и оксид железа (глинистый компонент). Двумя основными компонентами сырьевой смеси для получения цемента, как правило, служат известняк и глина или известняк и мергель.

Карбонатные породы

Содержание карбонатного компонента в цементной сырьевой смеси обычно достигает 76—80%. Поэтому химические и физические свойства этого компонента оказывают решающее влияние на выбор технологии производства цемента и производственных агрегатов.

Известняк

Карбонат кальция СаС0 3 широко распространен в природе. Для производства портландцемента пригоден карбонат кальция всех геологических формаций. Наиболее чистыми формами известняка являются известковый шпат (кальцит) и арагонит. Известковый шпат имеет гексагональную кристаллическую структуру, а арагонит — ромбическую. Плотность известкового шпата равна 2,7, а арагонита — 2,95 т/м 3 . Макрозернистой разновидностью известкового шпата является мрамор. Однако использовать мрамор для производства цемента неэкономично.

Наиболее распространенными и часто похожим на мрамор формами карбоната кальция являются известняк и мел. Известняк имеет в основном мелкозернистую кристаллическую структуру. Твердость известняка определяется его геологическим возрастом: чем древнее геологическая формация, тем, как правило, тверже известняк. Твердость известняка находится в интервале от 1,8 до 3,0 по шкале твердости Мооса, а плотность — в интервале от 2,6 до 2,8 т/м 3 . Наиболее чистый известняк имеет белый цвет. Чаще всего в известняке содержатся примеси глинистых веществ и соединений железа, которые и определяют его цвет.

Мел

С точки зрения геологии мел является относительно молодой осадочной породой, образовавшейся в меловой период. В противоположность известняку мел имеет более рыхлую, землистую структуру; это свойство позволяет отнести мел к сырью, как бы специально предназначенному для мокрого способа производства цемента. Поскольку добыча мела производится без взрывных работ и, кроме того, мел не требует дробления, применение такого сырья значительно снижает стоимость производства цемента. Обычно содержание карбоната кальция в меле составляет 98—99% при незначительных примесях Si0₂, А1₂₃ и MgC0₃.

Книга Вальтера Дуды «Цемент».

Книга «Цемент»

1. Книга Вальтера Дуды «Цемент». Предисловие.
2. Сырье для производства цемента. Карбонатные породы
3. Сырье для производства цемента. Глина.
4. Сырье для производства цемента. Мергель.
5. Корректирующие добавки цементной смеси.
6. Дополнительные компоненты цементной сырьевой смеси. (часть 1)
7. Дополнительные компоненты цементной сырьевой смеси. (часть 2)
8. Состав портландцементного клинкера.
9. Расчетный минералогический состав клинкера.
10. Гидравлический модуль цемента.
11. Формулы для определения содержания извести в клинкере.
12. Прочие модули.
13. Расчет состава сырьевой смеси.
14. Расчет по заданному значению гидравлического модуля.
15. Расчет по заданному значению коэффициента насыщения известью.
16. Скачать книгу «Цемент» Автор: В. Дуда.

Источник

Материалы для производства цемента

Сырьевыми материалами в производстве цемента служат в основном глинистые и карбонатные породы, а также иное природное сырье и некоторые типы промышленных отходов, шлаков и т.п.

Карбонатные породы — это известняк, известняк-ракушечник, мел, мергелистый известняк, мергель, метаморфические либо осадочные горные породы доломитового, карбонатно-глинистого и известнякового состава. Качество и ценность таких пород в качестве сырья для создания цемента определяется их структурой и физическими свойствами. Породы с кристаллической структурой хуже, по сравнению с породами аморфной структуры, взаимодействуют с другими элементами смеси при обжиге.

• Мел – легко растирающаяся мягкая осадочная горная порода, вид мажущего известняка. Он легко измельчается и является популярным сырьем для создания цемента.
• Мергель — осадочная порода, переходная от известняковых к глинистым. Может иметь твердую или рыхлую структуру, различную плотность и влажность в зависимости от процентной доли глинистых примесей. Строительные растворы на основе мергеля активно применяются при устройстве печей, каминов и т.п.
• Из известняков для производства цемента предпочтительны пористые и мергелистые виды с небольшим порогом прочности на сжатие и без содержания кремниевых включений.
• Из глинистых пород в производстве цемента применяют: суглинок, глину, лесс, глинистый сланец, а также лессовидные суглинки.

Глины, горные осадочные породы, состоят из разного рода минералов, при увлажнении приобретают пластичность и разбухают. В сухом способе производства цемента связующая способность и пластичность глины дает возможность гранулирования муки и брикетирования. Суглинком называется глина, в которой содержится высокое количество пылеватых и песчаных частиц.

Глинистые сланцы представляют собой плотные и твердые горные породы, способные легко расслаиваться на пластинки небольшой толщины. Относительно глины глинистые сланцы имеют более постоянный состав и меньшую влажность.

Лессом называется тонкозернистая горная порода, рыхлая и пористая, состоящая из тончайших частиц глинистых материалов, полевого шпата, кварца и иных силикатов. Лесс не отличается высокой пластичностью. Лессовидный суглинок – материал, по своим свойствам являющийся переходным между суглинком и лессом.

Кроме основного сырья в процессе производства активно используются различные виды корректирующих добавок в цемент, позволяющих изменить некоторые свойства конечного продукта. Это могут быть глиноземистые, кремнеземистые, глиносодержащие добавки, а также плавиковый шпат в качестве минерализаторов (кремнефтористый натрий, гипс, апатит, фосфогипс, флюорит)

Хотелось бы отметить, что сырьевой состав, как при сухом, так и при мокром способе производства цемента, может меняться в зависимости от местоположения цементного завода, от доступности того или иного вида сырья, от возможностей оборудования, спроса на те или иные виды продукции в этом регионе и многого-многого другого

Источник

2.3 Портландцемент. Сырье и условия получения. Способы производства цемента, свойства, твердение, коррозия цементного камня и меры защиты от нее

Портландцементом называют порошкообразный материал, полученный в результате совместного помола клинкера, продукта спекания известково-глинистой смеси при температуре 1400 – 1500 о С, гипса и минеральных добавок Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80%). Портландцемент — продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой (3-5 %) гипса. Клинкер представляет собой зернистый материал (в виде порошка или гранул), полученный обжигом до спекания (при 1450 о С) сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция (различных видов известняков) и алюмосиликатов (глин, мергеля, доменного шлака и др.). Основные свойства портландцемента обусловливаются составом клинкера. Качество клинкера определяет все свойства портландцемента; добавки же, вводимые в цемент, лишь регулирует его свойства. Качество клинкера зависит от его химического и минерального состава, тщательности подготовки сырьевой массы, условий проведения ее обжига и режима охлаждения.

Сырье для получения портландцемента.

В качестве сырья при производстве портландцемента карбонатно-глинистую горную породу чистые известняки и глину в соотношении 3 : 1, а также карбонатно-глинистую горную породу — мергели, с корректировкой состава до заданного. В большинстве случаев необходимое сочетание пород получается искусственным путем. В этом случае в качестве карбонатных пород используются: — известняки, — мел, — известковые ракушечники; в качестве глинистых — глины, — глинистые сланцы, — лёссы, — доменные шлаки; кроме того, в состав сырьевой смеси вводятся различные корректирующие добавки, например гипс. Гипс необходим для регулирования сроков схватывания. С увеличением количества гипса увеличиваются (замедляются) сроки схватывания. Однако максимальное количество вводимого гипса регламентируется химическим составом портландцемента.

Производство портландцемента.

Производство портландцемента состоит из следующих процессов: — добычи сырья (известняк, глина или мергель) и доставки его на завод; — подготовки сырья и смеси (измельчение сырьевых материалов и приготовление из них однородной смеси заданного состава); — обжига смеси (подготовленной массы при температуре 1400 – 1500 о С до спекания) — получения клинкера; — измельчения клинкера (охлаждение и помола) с добавками (небольшим количеством гипса и добавок) — получения цемента. Учеными установлено, что при дополнительном вводе в сырьевую смесь хлорсодержащих добавок, например, хлорида кальция, температура спекания смеси снижается до 1000 – 1200 о С. Такая технология была названа низкотемпературной, или солевой. По характеру подготовки сырья и приготовления полученный алинитовый цемент обладает всеми теми же свойствами, что и рядовой портландцемент. Однако повышенное содержание ионов хлора вызывает опасность коррозии арматуры, снизить которую можно или за счет защиты арматуры красочными составами, или введением специальных добавок, ингибиторов коррозии стали, в бетон. По характеру подготовки сырья и приготовления смеси различают мокрый и сухой способы изготовления цемента. При мокром способе (помол и смешивание сырья проводят в присутствии воды до получения однородного 60% шлама) сырье дробят и размалывают без дополнительной подсушки. Весьма часто помол осуществляют с добавлением воды, глину размешивают в специальных емкостях — болтушках. Смесь готовят тщательным перемешиванием жидких молотых смесей в шламбассейнах. В этом случае подготовленная смесь — цементный шлам — содержит до 40 % и более воды. При сухом способе (материалы измельчают, подсушивают и смешивают в сухом виде) тонкое измельчение исходного сырья — помол — осуществляют в сухом состоянии. Тщательное смешивание производят в специальных смесителях. В строительстве наиболее распространен мокрый способ, при котором удается достичь хорошей гомогенности сырьевой смеси, что в конечном итоге обусловливает получение цемента с более высокими и стабильными качествами. В связи с созданием оборудования, обеспечивающего хорошую гомогенизацию в смеси тонкомолотых порошков, сухой способ как более экономичный (не требующий теплоты на испарение воды) и, следовательно, перспективный находит все большее применение.

Источник